一种新型太阳能标准模组制造技术

一种新型太阳能标准模组，包括：太阳能电池组，其与卫星上用电设备电连接以形成母线，用于接受阳光进行光电转换后将电力供给用电设备，控制管理模块电连接至母线中，至少一个太阳能电池组与至少一个控制管理模块形成一个产能单元，产能单元能够任意数量组合形成产能单元群，其中，还设置有接线装置，接线装置由数量与产能单元相等的接线装置单元组合形成。数量与产能单元相等的接线装置单元组合形成。数量与产能单元相等的接线装置单元组合形成。

【技术实现步骤摘要】
一种新型太阳能标准模组


[0001]本技术涉及一种卫星使用的电源模组，尤其涉及一种新型太阳能标准模组。

技术介绍

[0002]目前，卫星技术成为各国航天技术的一个发展方向，其中微型卫星以其体积小、质量轻、成本低等特点广泛受到人们关注。微型卫星设计研制周期短、便于模块化和批量化生产，广泛采用其他卫星不具备的优势。
[0003]随着商业航天的发展，对商业卫星提出了更严苛的要求，商业卫星的核心诉求就是：研制成本低、研制周期短，即商业航天的业务模式决定卫星需要从单个定制转向产品化、系列化、货架化，也因此要求商业卫星的设计和研制具有良好的适应性和可扩展性。卫星能源系统作为卫星系统的一大组成部分，其要求同样如此，适应性广，可扩展性强是商业卫星能源系统的重要设计思想之一。
[0004]卫星的电源系统是卫星的几大核心系统之一，担负着为整星供电的重要任务，是卫星的生命线。对于低轨道微小卫星来说，电源系统必须有可靠性高、体积小、质量轻、效率高等特点。
[0005]CN107579587A公开了一种适用于LEO卫星的能源系统及其控制方法，其包含太阳能电池阵、PPT电路单元、蓄电池组、电容阵、卫星平台负载和遥测遥控单元；其中MPPT电路单元采用三个并联的DC
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DC转换模块对太阳能电池阵按照三冗余热备份方式进行峰值功率跟踪，MPPT电路单元采用多数表决控制电路进行闭环控制，每一个控制电路根据太阳电池阵模块的输出电压信号和输出电流信号以及蓄电池组的电压信号和电流信号，生成驱动信号对与其对应的MPPT电路进行闭环控制，以实现对太阳电池阵模块的最大功率跟踪以及对蓄电池组的充电管理。
[0006]该技术利用MPPT算法对太阳能电池阵进行输出功率优化和以及对蓄电池组充电进行管理，但对于多组太阳能电池组与控制管理模块组成的产能单元如何与母线相连的问题该现有技术并未做多解释，尤其是对于灵活多变的产能单元的组合形式，如何利用组合的思想设计接线装置方面，现有技术中考虑欠缺。

技术实现思路

[0007]为解决上述现有技术中存在的至少一部分问题，本技术提供了一种新型太阳能标准模组，包括：太阳能电池组，其与卫星上用电设备电连接以形成母线，用于接受阳光进行光电转换后将电力供给用电设备，控制管理模块电连接至母线中，至少一个太阳能电池组与至少一个控制管理模块形成一个产能单元，产能单元能够任意数量组合形成产能单元群，其中，还设置有接线装置，接线装置由数量与产能单元相等的接线装置单元组合形成。
[0008]优选地，接线装置单元上设置有数据接口组，其中，数据接口组至少包括母线接口、蓄电池组的负极接口以及用电设备的负极接口，三种接口分别电连接至母线、蓄电池组
负极线、用电设备负极线的相应分支线，每个接线装置单元的母线、蓄电池组负极线、用电设备负极线各自联通使得每个接线装置单元的接口至分支线内流动的电流得以在上述三种主线内汇集。
[0009]优选地，接线装置单元底部设置有连接块，并且在接线装置单元顶部面上对应底部设置的连接块的映射位置设置有与连接块数量相等且形状配合的连接槽，在连接块上开设有用以穿过螺钉的螺孔，相应地在连接槽内对应螺钉穿透的位置开设有螺道，其中，相邻两个接线装置单元以连接块和连接槽形成的形状配合以及螺钉穿过螺孔进入螺道形成的加强固定的方式连接以形成至少满足两个或以上数量的产能单元的接线需求。
[0010]优选地，控制管理模块包括IC芯片，IC芯片上至少包括MPPT单元，其中，MPPT单元按照其采集输出电压与输出电流，并根据其上储存的MPPT 算法生成最优MPPT指令的方式电连接至太阳能电池组的电力输出端，控制管理模块根据最优MPPT指令调控太阳能电池组输出功率。
[0011]优选地，控制管理模块由数个互为独立设置的IC芯片组成。
[0012]优选地，在所述用电设备需要的电能小于所述太阳能电池组时，所述太阳能电池组还能够电连接至蓄电池组以形成充电回路，IC芯片按照检测蓄电池组电压信号与电流信号并且其依据储存在其上的充电控制策略程序结合蓄电池组的电压信号与电流信号生成至少一项最优充电控制指令的方式电连接至蓄电池组的电力输入端。
[0013]优选地，控制管理模块还包括控制回路，控制回路与太阳能电池组、蓄电池组以及IC芯片电性连接。
[0014]优选地，控制管理模块电连接至太阳能电池组的线路之间设置有DC
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DC 转换器，其中DC
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DC转换器设置于控制回路内。
[0015]优选地，IC芯片还集成有SOC检测单元，SOC检测单元按照其根据其上设置的SOC检测程序计算蓄电池组剩余电量的方式与蓄电池组电连接。
[0016]优选地，控制回路还与用电设备电连接，其中，控制回路按照其根据SOC 检测单元检测的蓄电池组剩余电量适应性地调整用电设备的负载强度的方式与SOC检测单元电连接。
[0017]本技术具有的有益技术效果：
[0018]通过设置可以自由叠加的接线装置，实现了对不同数量的产能单元组合成的产能单元群的接线需求，极大地提升了卫星电源设计过程中的灵活性，合理地利用了卫星中的安装空间，采用模块化的接线装置使得安装后的电源模块更加规范化、整洁化，减少因繁杂设计带来的多余问题。
附图说明
[0019]附图1为本技术整体电路连接原理图；
[0020]附图2为本技术控制管理模块电路原理图；
[0021]附图3为本技术接线装置结构示意图；
[0022]图中：100、太阳能电池组；200、控制管理模块；210、IC芯片；211、 SOC检测单元；220、控制回路；300、蓄电池组；400、用电设备；500、接线装置；510、接线装置单元；511、连接块；512、连接槽。
具体实施方式
[0023]下面结合附图进行详细说明。
[0024]图1展示了一种新型太阳能标准模组，由于本技术被用于对卫星在太空中使用，因此本技术至少包括用于在太空获取太阳能源作为卫星主要能源来源的太阳能电池组100。该太阳能电池组100为数个按照一定排布方式设置的太阳能电池组合形成。
[0025]每个太阳能电池为一种片状或板块状结构，其中，为获得一定的光电转换的效率，太阳能电池采用的材料可以选择多种新颖的复合材料，例如三结砷化镓(GaInP2/GaAs/Ge)材料、铜铟硒(CuInSe2)材料、铜铟镓硒(CIGS) 材料、TiO2等材料制成的纳米晶体材料以及单晶硅单体材料，上述不同材料具有不同的光电转换效率，例如三结砷化镓光电转换效率在28％以上，而单晶硅单体材料光电转换效率仅在12
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14％左右，然而三结砷化镓因为制造工艺复杂而成本较高。因此选择太阳能电池组100的材料需要根据其应用卫星的使用需求、工作环境、制造预算等参看因素综合选择。
[0026]太阳能电池组100可以被设置为低压电池阵，使得卫星在被应用于光照变化强本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新型太阳能标准模组，包括：太阳能电池组(100)，其与卫星上用电设备(400)电连接以形成母线，用于接受阳光进行光电转换后将电力供给用电设备(400)，其特征在于，控制管理模块(200)电连接至所述母线中，至少一个所述太阳能电池组与至少一个所述控制管理模块形成一个产能单元，所述产能单元能够任意数量组合形成产能单元群，其中，还设置有接线装置，所述接线装置由数量与产能单元相等的接线装置单元(510)组合形成，所述接线装置单元(510)底部设置有连接块(511)，并且在接线装置单元(510)顶部面上对应底部设置的连接块(511)的映射位置设置有与连接块(511)数量相等且形状配合的连接槽(512)，在连接块(511)上开设有用以穿过螺钉的螺孔，相应地在连接槽(512)内对应螺钉穿透的位置开设有螺道，其中，相邻两个接线装置单元(510)以连接块(511)和连接槽(512)形成的形状配合以及螺钉穿过螺孔进入螺道形成的加强固定的方式连接以形成至少满足两个或以上数量的产能单元的接线需求。2.根据权利要求1所述的标准模组，其特征在于，所述接线装置单元(510)上设置有数据接口组，其中，所述数据接口组至少包括母线接口、蓄电池组的负极接口以及用电设备的负极接口，三种接口分别电连接至母线、蓄电池组负极线、用电设备负极线的相应分支线，每个接线装置单元(510)的母线、蓄电池组负极线...

【专利技术属性】
技术研发人员：向晓霞，杨峰，任维佳，杜健，
申请(专利权)人：绵阳天仪空间科技有限公司，
类型：新型
国别省市：